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Artículo publicado el 2 de septiembre de 2015 en JPL

Los científicos pueden estar más cerca de resolver el misterio de cómo Marte cambió de ser un mundo con agua en su superficie hace miles de millones de años, al árido Planeta Rojo de la actualidad.

Un nuevo análisis de los mayores depósitos conocidos de minerales de carbonato en Marte, sugieren que la atmósfera original marciana pudo haber perdido la mayor parte de su dióxido de carbono durante la era de la formación de la red de valles.

“El mayor depósito de carbonato sobre Marte tiene, como mucho, el doble de carbono en él que la actual atmósfera marciana”, señala Bethany Ehlmann del Instituto Tecnológico de California (Caltech) y el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA, ambos en Pasadena. “Incluso si combinas todas las reservas conocidas de carbono, aún no hay suficiente, ni de lejos, para secuestrar la gruesa atmósfera propuesta para la época en la que fluían ríos en la superficie de Marte”.

Análisis del terreno en Nili Fossae

nálisis del terreno en Nili Fossae Crédito: NASA/JPL-Caltech/JHUAPL/Univ. de Arizona

El dióxido de carbono forma la mayor parte de la atmósfera de Marte. Este gas puede extraerse del aire y quedar secuestrado en el suelo mediante reacciones químicas con las rocas para formar minerales de carbonato. Años antes de la serie de exitosas misiones a Marte, muchos científicos esperaban encontrar grandes depósitos de carbonatos que contuvieran la mayor parte del carbono de la atmósfera original del planeta. En lugar de esto, las misiones han encontrado concentraciones bajas de carbonatos distribuidas ampliamente, y sólo unos pocos depósitos concentrados. El mayor depósito, por mucho, rico en carbonatos conocido sobre Marte, cubre un área de al menos la misma que el estado de Delaware, y puede que tanto como Arizona, en una región conocida como Nili Fossae.

Christopher Edwards, antiguo investigador de Caltech, ahora en el  U.S. Geological Survey en Flagstaff, Arizona, y Ehlmann informan de los hallazgos y análisis en un artículo publicado en línea por la revista Geology. Su estimación de cuánto carbono está fijado en los depósitos de carbonato de Nili Fossae usa observaciones de numerosas misiones de Marte, incluyendo la Thermal Emission Spectrometer (TES)a bordo del orbitador de la NASA Mars Global Surveyor, el cartógrafo de minerales Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM) y dos cámaras telescópicas a bordo del Mars Reconnaissance Orbiter, y la Thermal Emission Imaging System (THEMIS) a bordo del orbitador Mars Odyssey.

Edwards y Ehlmann comparan sus cifras de carbono secuestrado en Nili Fossae con la que sería necesaria para tener en cuenta una atmósfera primigenia marciana lo bastante densa como para mantener aguas superficiales durante el periodo en el que los ríos que fluían dejaron su marca erosionando extensas redes de valles. Según sus estimaciones, se necesitarían más de 35 depósitos de carbono del tamaño del examinado en Nili Fossae. Lo consideran algo improbable ya que unos depósitos tan grandes habría sido observados en los numerosos y detallados estudios del planeta realizados por los orbitadores. Aunque los depósitos procedentes de una época incluso anterior en la historia de Marte podrían estar a mayor profundidad, y más ocultos, no ayudan a resolver el problema de la fina atmósfera en el momento de formación de los valles por parte de los ríos.

La moderna atmósfera marciana es demasiado tenue para mantener agua líquida en la superficie. Una atmósfera más densa en el antiguo Marte podría haber evitado la evaporación del agua. También podría haber permitido que partes del planeta se calentasen lo suficiente como para evitar la congelación del agua. Pero, si la atmósfera fue más gruesa durante una época, ¿qué pasó con ella? Una posible explicación es que Marte tuvo una atmósfera mucho más densa durante el periodo en el que los ríos fluían, y luego perdió la mayor parte hacia el espacio exterior desde la parte superior de la misma, en lugar de quedar secuestrada en los minerales.

“Tal vez la atmósfera no era tan gruesa en la época de la formación de la red de valles”, señala Edwards. “En lugar de un Marte húmedo y cálido, puede que fuese húmedo y frío, con una atmósfera que ya se había reducido. ¿Cuánto calor se necesitaría para que se hubiesen formado los valles? No mucho. En la mayoría de localizaciones, podrías haber tenido nieve y hielo en lugar de lluvia. Simplemente tienes que superar el punto de congelación para tener agua derretida que fluya ocasionalmente, y esto no requiere de una gran atmósfera”.

La misión de róver Curiosity de la NASA ha encontrado pruebas de una antigua pérdida de la parte exterior de la atmósfera, basándose en la proporción de la atmósfera moderna de carbono pesado a carbono ligero. Se mantiene la incertidumbre sobre cuánta de dicha pérdida tuvo lugar antes del periodo de la formación de valles; gran parte pudo haber tenido lugar antes. El orbitador MAVEN de la NASA están examinando la atmósfera exterior desde finales de 2014, y puede ayudar a reducir dicha incertidumbre.

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